以太坊研究人员提出用于后量子钱包的 SPHINCS- 签名方案

bitcoinist发布于2026-06-13更新于2026-06-13

文章摘要

以太坊研究人员提出了一种名为SPHINCS-(读作“SPHINCS减”)的后量子签名方案,旨在为钱包提供量子安全保护,且无需更改以太坊现有协议。该方案专为EVM设计,用原生Keccak256哈希函数替换标准SHAKE256,从而可在Solidity中直接实现验证逻辑,无需依赖新的预编译合约或分叉升级。 研究重点针对钱包使用场景优化,将每把密钥的签名预算从标准的2^64大幅降低至2^14到2^20之间,更符合实际交易频率。其中C13变体验证成本约为12.7万gas,签名大小为3704字节,相比标准方案有一定效率提升。 该提案仍处于研究阶段,并非正式标准,且存在签名耗时较长等实际限制。但其意义在于探索了一条基于现有EVM工具、无需协议层改动即可实现后量子验证的可行路径,为以太坊应对未来量子计算威胁提供了新的技术思路。

太长不读

  • 以太坊研究论坛上的一篇帖子提出了 SPHINCS-,这是一种为 EVM 优化的、无状态的后量子签名验证方案。
  • 该设计用 EVM 原生函数 KECCAK256 替代了标准的 SHAKE256 函数,从而可以在无需协议变更或预编译的情况下用 Solidity 实现。
  • 其 C13 变体描述的验证成本约为 127,000 gas,签名大小为 3,704 字节。
  • 该提案是非标准的,处于研究阶段,但它为以太坊日益增长的后量子安全讨论增添了内容。

以太坊研究人员正在探索一种新的后量子签名设计,该设计可能允许钱包直接在以太坊虚拟机上验证量子抗性签名,而无需更改协议。

该提案于 6 月 12 日发表在以太坊研究论坛上,引入了 SPHINCS-(发音为“SPHINCS 减号”),这是一种为兼容 EVM 而设计的高效、无状态后量子签名验证方案。帖子署名作者为 nicocsgy,并特别感谢 Vitalik Buterin 和其他贡献者。

面向以太坊钱包的后量子签名

根本问题在于,当今的区块链钱包所依赖的加密假设,未来可能会被足够强大的量子计算机削弱。这一威胁并非迫在眉睫,但以太坊研究人员和密码学家正越来越多地讨论账户如何能够随着时间的推移迁移到量子抗性签名方案。

SPHINCS- 的设计围绕一个实际限制:它应该在当前存在的 EVM 中工作。该提案没有要求新的预编译或协议级变更,而是用以太坊原生的 KECCAK256 替换了标准 SLH-DSA 哈希函数(如 SHAKE256)。

这一设计选择使得验证逻辑可以用 Solidity 实现。换句话说,该提案并不是要求以太坊立即改变其基础协议。它正在探索利用现有的 EVM 工具,后量子钱包验证可以推进到何种程度。

更低的签名预算,更低的成本

该帖子还将签名预算缩减到与区块链钱包更相关的范围。SPHINCS- 没有针对标准的每个密钥 2^64 次签名,而是将重点放在每个密钥 2^14 到 2^20 次签名的预算上。

理由是普通的以太坊地址不需要天文数字般的签名次数。帖子指出,自“合并”以来,以太坊地址每年交易的 99.9% 分位数大约为 431 笔,这表明针对钱包的特定参数可以比广泛的通用标准更加高效。

对于其 C13 变体,该提案报告的验证成本约为 127,000 gas,签名大小为 3,704 字节。与之相比,标准的 SLH-DSA-SHA2-128-24 方案(帖子称)需要 142,000 gas 和 3,856 字节的签名,并且签名过程大约需要 10.7 亿次哈希调用。

仍属研究,并非标准

该提案谨慎地指出了权衡之处。SPHINCS- 是非标准的,并且因为它使用 Keccak 和有限的签名预算,所以并未严格匹配 FIPS 205 参数。这意味着应将其视为研究,而非一个已完成的以太坊账户标准。

还存在实际的钱包限制。帖子称 C11 和 C12 变体与硬件钱包兼容,但在 ST33K1M5 安全元件上的签名时间分别列为 390 秒和 47.5 秒。这突显了理论验证效率与实际用户体验之间的差距。

尽管如此,这个方向很重要。以太坊的长期账户安全可能需要多种方法,包括新的签名方案、账户抽象工具、迁移路径和更好的钱包用户体验。

为何重要

后量子安全仍然是一个面向未来的问题,但区块链网络不能等到量子攻击变得可行时才考虑迁移。钱包升级、标准制定、用户教育和生态系统协调可能需要数年时间。

SPHINCS- 并不能解决所有这些问题。但它为以太坊研究人员提供了另一个可以测试的具体设计方案:一条无状态的、EVM 原生的、后量子的验证路径,或许无需等待基础层的变更即可工作。

相关问答

QSPHINCS- 签名方案的主要设计目标是什么?

ASPHINCS- 的主要设计目标是成为一个无需状态、抗量子攻击的签名验证方案,并针对以太坊虚拟机(EVM)进行优化,使其能够在无需协议更改或新增预编译合约的情况下,在现有 EVM 中直接验证签名。

QSPHINCS- 方案为了适配 EVM,对标准方案做了什么关键改动?

ASPHINCS- 方案将标准 SLH-DSA 哈希函数(如 SHAKE256)替换为 EVM 原生支持的 KECCAK256 函数。这一改动允许其验证逻辑可以直接用 Solidity 实现,无需依赖以太坊底层的协议变更。

Q文章中提到的 C13 变体的签名验证成本和签名大小分别是多少?

AC13 变体的签名验证成本约为 127,000 gas,签名大小为 3,704 字节。

Q文章如何评估一个普通以太坊地址的签名需求?这对 SPHINCS- 的设计有何影响?

A文章指出,自合并(The Merge)以来,普通以太坊地址每年交易量的第 99.9 百分位数大约为 431 笔。这表明普通钱包并不需要天文数字级别的签名数量。因此,SPHINCS- 将签名预算(每把密钥可生成的签名数量)设定在 2^14 到 2^20 之间,而不是标准的 2^64,从而实现了更高的效率。

Q根据文章,SPHINCS- 提案目前处于什么阶段?它面临哪些实际挑战?

ASPHINCS- 提案目前仍处于研究阶段,并非一个最终标准。它面临的实际挑战包括:它是一个非标准方案(未严格遵循 FIPS 205 参数),并且在现实硬件钱包上的签名时间可能很长(例如,C11 和 C12 变体在特定安全元件上分别需要 390 秒和 47.5 秒),这凸显了理论验证效率与实际用户体验之间的差距。

你可能也喜欢

最先进的大模型,开始像浓缩铀一样被出口管制

上周五,美国商务部发布出口管制令,禁止外国公民接触Anthropic公司新发布的Fable 5和Mythos 5大模型。Anthropic被迫将这两款刚上线三天的模型对全球用户全面关闭。这是人类首次将一种以比特形态存在的智能体,纳入与浓缩铀等战略物资类似的出口管制框架。 历史上,出口管制主要针对物理稀缺的硬件和配方,如离心机、光刻机。但大模型作为一组可无限复制的权重参数,其物理边界模糊,传统管制工具失效。此次管制实际瞄准的是模型所凝聚的“能力密度”——高度压缩的代码生成、推理规划和知识调用能力。这正如铀矿石普遍存在,但浓缩到一定丰度便成为受严密监控的战略物资。文章指出,八十年前核技术因其巨大力量被国家严控的逻辑,如今正应用于神经网络的前向传播。 基于浓缩铀管制的历史经验,文章预测未来十年AI领域可能发生三件事:一是能力审查制度化,前沿模型发布前需接受政府授权的合规审查,能力“丰度”超过阈值即触发管制;二是管辖边界模糊化,美国可单方面将其出口管制法延伸至全球用户,迫使非美企业重新评估对美国AI供应链的依赖;三是技术路径走向分裂,形成受管制、有断电风险的美国闭源模型,与更可靠但性能可能稍逊的开源、本地化及非美管辖模型并行的双轨制。 文章最后揭示了更深层的危机:数字文明尚未为“智能”建立清晰的产权制度。当前法律将模型视为服务,用户仅购买其产出,而非资产本身。当企业投入大量资源将特定模型深度整合进自身生产流程后,模型下架将造成难以估量且无法获得法律充分补偿的损失。这暴露了有形财产法律体系与无形数字资产之间的根本性错配。结论指出,在AI管制时代,模型的可靠性与产权清晰度可能比一时的技术领先更为重要,世界或将走向一个数字智能被永久分裂的未来。

marsbit11分钟前

最先进的大模型,开始像浓缩铀一样被出口管制

marsbit11分钟前

从3亿估值到千万「贱卖」,Messari经历了什么?

6月12日,加密数据与资本市场平台Blockworks宣布收购竞争对手Messari,交易对价超过1000万美元。Messari曾在2022年获得约3亿美元估值,此次交易价格大幅折让,反映出熊市下高估值初创企业的生存压力以及数据基础设施领域的整合趋势。 收购完成后,Messari首席执行官Diran Li将加入Blockworks担任高级职务,其核心数据平台及API将并入Blockworks体系。Blockworks此前刚完成Series A延伸融资,估值约1.92亿美元,并表示此次收购旨在整合加密领域碎片化的数据与信息。 Blockworks成立于2018年,早期以媒体和活动业务为主,后转向链上资本市场情报平台,重点发展机构级数据、投资者关系与合规工具。Messari同样成立于2018年,以专业加密研究与数据分析起家,2022年完成3500万美元B轮融资后估值达3亿美元。但随着熊市持续、融资环境收紧,公司面临增长压力,联合创始人亦已离职。 行业数据显示,2026年加密领域并购活跃,总额同比增长。市场分析认为,行业正处于分化阶段,早期基于增长故事的高估值正在被基本面重新校准。此次收购将Messari的数据广度与API能力,与Blockworks在发行方披露、投资者关系及合规工作流方面的优势结合,旨在构建链上市场的“单一记录系统”。 当前,随着机构加速上链、稳定币及RWA等赛道发展,市场对标准化披露、实时数据及可编程访问的需求激增。Blockworks计划以Messari的数据集为基础,结合自身发行方服务能力,打造从数据采集到合规分发的闭环。人工智能的融入也将依赖高质量结构化数据发挥作用。此次整合标志着加密数据与研究领域从百花齐放走向集中,在行业周期波动中,通过整合构建数据与信任的护城河,被认为是穿越周期的路径之一。

marsbit39分钟前

从3亿估值到千万「贱卖」,Messari经历了什么?

marsbit39分钟前

交易

现货
合约

热门文章

加密市场宏观研报:美国“加密货币周”来袭,ETH开启机构军备赛高潮

本周,加密市场迎来两股重磅催化——华盛顿“加密货币周”的立法攻势与以太坊机构布局的密集爆发,共同构成加密行业2025年下半年的“政策拐点”与“资金拐点”。这一轮加密周期的深层逻辑,正从比特币转向以太坊、稳定币及链上金融基础设施。我们认为:美国的政策明朗化+以太坊的机构化扩展,标志着加密行业正进入结构性转正阶段,市场配置的重心亦应逐步从“价格博弈”过渡至“规则+基础设施的制度红利捕捉”。

1.7k人学过发布于 2025.07.17更新于 2025.07.17

加密市场宏观研报:美国“加密货币周”来袭,ETH开启机构军备赛高潮

相关讨论

欢迎来到HTX社区。在这里,您可以了解最新的平台发展动态并获得专业的市场意见。以下是用户对ETH(ETH)币价的意见。

活动图片